IC-Hersteller Texas Instruments

IC-Hersteller (108)

Texas Instruments SN6505 / LM76003

10-kW, bidirectional three-phase three-level (T-type) inverter and PFC reference design

Details

TopologieAbwärtswandler
Eingangsspannung15 V
Ausgang 112 V
IC-RevisionE5

Beschreibung

This verified reference design provides an overview on how to implement a three-level three-phase SiC based DC:AC T-type inverter stage. Higher switching frequency of 50KHz reduces the size of magnetics for the filter design and enables higher power density. The use of SiC MOSFETs with switching loss ensures higher DC bus voltages of up to 1000V and lower switching losses with a peak efficiency of 99 percent. This design is configurable to work as a two-level or three-level inverter.The system is controlled by a single C2000 microcontroller (MCU), TMS320F28379D, which generates PWM waveforms for all power electronic switching devices under all operating modes.

Eigenschaften

  • Rated nominal/max input voltage at 800V/1000VDC
  • Max 10kW/10KVA output power at 400VAC 50/60Hz T-type connection
  • Operating power factor range from 0.7 lag to 0.7 lead
  • High voltage (1200V) SiCMosFET based full bridge inverter for peak efficiency of 99%
  • <2% output current THD at full load
  • Isolated current sensing using AMC1301 for load current monitoring
  • Isolated driver ISO5852S with reinforced isolation for driving High voltage SiC MOSFET and UCC5320S for driving middle Si IGBT

Typische Anwendungen

  • Servo drive active frontend, Single phase string inverter, Three Phase String Inverter, Traction inverter motor control, Central inverter, DC fast charging station
  • High-voltage direct current (HVDC) power transmission, Power conversion system (PCS)
  • Single phase wireless EV charging station, Three phase wireless EV charging station

Weiterführende Informationen

Von Texas Instruments freigegebene Bauteile

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Artikel Nr.
Daten­blatt
Simu­lation
Downloads
Status
Produktserie
C
VR(V (DC))
dV/dt(V/µs)
DF @ 1 kHz(%)
RISO
Raster(mm)
L(mm)
Verpackung
L(µH)
ISAT,10%(A)
ISAT,30%(A)
IR,40K(A)
IRP,40K(A)
fres(MHz)
Bauform
Version
Vin
VOut1(V (DC))
IOut1(A)
Isolierungstyp
fswitch(kHz)
∫Udt(Vµs)
NPRI : NSEC
VT(V (RMS))
Montageart
Endurance(h)
IRIPPLE(mA)
ILeak(µA)
DF(%)
Ø D(mm)
Z(mΩ)
RESR(mΩ)
G(mm)
Arbeitsspannung(V (AC))
Betriebstemperatur
B(mm)
H(mm)
IR 1(mA)
Ti
Tl(mm)
Pins
Z @ 100 MHz(Ω)
Zmax(Ω)
Testbedingung Zmax
IR 2(mA)
RDC max.(Ω)
Typ
IR(mA)
Z @ 1 GHz(Ω)
MusterVerfügbarkeit & Muster
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SPECWCAP-FTBP Folienkondensatoren, 150 nF, 630 V (DC)
Simu­lation
Verfügbarkeit
–
Status
AktivProduktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.
iProduktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.
Kapazität150 nF
Nennspannung630 V (DC)
Spannungsanstiegsgeschwindigkeit200 V/µs
Verlustfaktor0.1 %
Isolationswiderstand30 GΩ
Raster15 mm
Länge18 mm
VerpackungKarton 
–
–
–
–
–
–
BauformRaster 15 mm 
VersionTHT 
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
ESR (Serienersatzwiderstand)61.22 mΩ
Pin Länge4 mm
–
Betriebstemperatur -40 °C up to +105 °C
Breite7 mm
Höhe13 mm
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–Verfügbarkeit prüfen
SPECWCAP-PSLP Aluminium-Polymer-Kondensatoren, 33 µF, 20 V (DC)
Simu­lation
Verfügbarkeit
–
Status
AktivProduktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.
iProduktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.
Kapazität33 µF
Nennspannung20 V (DC)
–
–
–
Raster6.6 mm
Länge5.8 mm
Verpackung15" Tape & Reel 
–
–
–
–
–
–
Bauform6.3 x 5.8 
–
–
–
–
–
–
–
–
–
MontageartV-Chip SMT 
Endurance 2000
Rippelstrom2200 mA
Leckstrom600 µA
Verlustfaktor8 %
Durchmesser6.3 mm
–
ESR (Serienersatzwiderstand)35 mΩ
–
–
Betriebstemperatur -55 °C up to +105 °C
Breite6.6 mm
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–Verfügbarkeit prüfen
SPECWCAP-ASLL Aluminium-Elektrolytkondensatoren, 100 µF, 50 V (DC)
Simu­lation
Verfügbarkeit
–
Status
AktivProduktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.
iProduktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.
Kapazität100 µF
Nennspannung50 V (DC)
–
–
Isolationswiderstand1 MΩ
–
Länge10.5 mm
Verpackung15" Tape & Reel 
–
–
–
–
–
–
Bauform8.0 x 10.5 
VersionSMT 
–
–
–
–
–
–
–
–
MontageartV-Chip SMT 
Endurance 5000
Rippelstrom350 mA
Leckstrom50 µA
Verlustfaktor12 %
Durchmesser8 mm
Impedanz340 mΩ
ESR (Serienersatzwiderstand)227.529 mΩ
–
–
Betriebstemperatur -55 °C up to +105 °C
Breite8.3 mm
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–Verfügbarkeit prüfen
SPECWCAP-ATLI Aluminium-Elektrolytkondensatoren, 220 µF, 50 V (DC)
Simu­lation
Verfügbarkeit
–
Status
AktivProduktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.
iProduktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.
Kapazität220 µF
Nennspannung50 V (DC)
–
–
–
Raster5 mm
Länge16 mm
VerpackungAmmopack 
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
Endurance 5000
Rippelstrom1385 mA
Leckstrom110 µA
Verlustfaktor8 %
Durchmesser10 mm
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–Verfügbarkeit prüfen
SPECWE-CBF SMT-Ferrit, –, –
Simu­lation
Verfügbarkeit
–
Status
AktivProduktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.
iProduktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.
ProduktserieWE-CBF SMT-Ferrit
–
–
–
–
–
–
Länge1.6 mm
–
–
–
–
–
–
–
Bauform0603 
VersionSMT 
–
–
–
–
–
–
–
–
MontageartSMT 
–
–
–
–
–
–
–
–
–
Betriebstemperatur -55 °C up to +125 °C
Breite0.8 mm
Höhe0.8 mm
Nennstrom [1]600 mA
–
–
–
Impedanz @ 100 MHz1000 Ω
Maximale Impedanz1050 Ω
Maximale Impedanz120 MHz 
Nennstrom 2830 mA
Gleichstromwiderstand0.3 Ω
TypBreitband 
Nennstrom600 mA
Impedanz @ 1 GHz186 Ω
–Verfügbarkeit prüfen
SPECWE-MPSB EMI Multilayer Power Suppression Bead, –, –
Simu­lation
Verfügbarkeit
–
Status
AktivProduktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.
iProduktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.
–
–
–
–
–
–
Länge1.6 mm
–
–
–
–
–
–
–
Bauform0603 
VersionSMT 
–
–
–
–
–
–
–
–
MontageartSMT 
–
–
–
–
–
–
–
–
–
Betriebstemperatur -55 °C up to +125 °C
Breite0.8 mm
Höhe0.8 mm
–
–
–
–
Impedanz @ 100 MHz26 Ω
Maximale Impedanz39 Ω
Maximale Impedanz515 MHz 
Nennstrom 26500 mA
Gleichstromwiderstand0.008 Ω
TypHochstrom 
Nennstrom6500 mA
Impedanz @ 1 GHz33 Ω
–Verfügbarkeit prüfen
SPECWE-MPSB EMI Multilayer Power Suppression Bead, –, –
Simu­lation
Verfügbarkeit
–
Status
AktivProduktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.
iProduktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.
–
–
–
–
–
–
Länge3.2 mm
–
–
–
–
–
–
–
Bauform1206 
VersionSMT 
–
–
–
–
–
–
–
–
MontageartSMT 
–
–
–
–
–
–
–
–
–
Betriebstemperatur -55 °C up to +125 °C
Breite1.6 mm
Höhe1.1 mm
–
–
–
–
Impedanz @ 100 MHz110 Ω
Maximale Impedanz118 Ω
Maximale Impedanz150 MHz 
Nennstrom 25400 mA
Gleichstromwiderstand0.015 Ω
TypHochstrom 
Nennstrom5400 mA
Impedanz @ 1 GHz44 Ω
–Verfügbarkeit prüfen
SPECWE-PD Speicherdrossel, –, –

Anstehende PCN

Aufgrund einer anstehenden PCN wird in Kürze eine Änderung am Bauteil durchgeführt. Anbei finden Sie die entsprechende PCN. Bei weiteren Fragen wenden Sie sich bitte an Ihren Vertriebsmitarbeiter.

Simu­lation
Verfügbarkeit
–
Status
AktivProduktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.
iProduktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.
–
–
–
–
–
–
Länge12 mm
–
Induktivität22 µH
Sättigungsstrom 16.5 A
Sättigungsstrom @ 30%8 A
Nennstrom5.3 A
Performance Nennstrom7 A
Eigenresonanzfrequenz10 MHz
Bauform1210 
VersionGestanzt 
–
–
–
–
–
–
–
–
MontageartSMT 
–
–
–
–
–
–
–
–
–
Betriebstemperatur -40 °C up to +125 °C
Breite12 mm
Höhe10 mm
–
–
–
Pins2 
–
–
–
–
Gleichstromwiderstand0.028 Ω
–
Nennstrom5300 mA
–
–Verfügbarkeit prüfen
SPECWE-PPTI Push-Pull Transformers, –, –
Simu­lation–
Verfügbarkeit
–
Status
AktivProduktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.
iProduktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.
–
–
–
–
–
–
Länge9.14 mm
VerpackungTape and Reel 
Induktivität340 µH
–
–
–
–
–
Bauform1209 
VersionPush-Pull 
Input Voltage 5 V (DC)
Ausgangsspannung 15 V (DC)
Ausgangsstrom 10.65 A
IsolierungstypVerstärkt 
Switching Frequency 300 - 620
Spannung-µSekunde10 Vµs
Übersetzungsverhältnis1:1.3 
Prüfspannung5000 V (RMS)
MontageartSMT 
–
–
–
–
–
–
–
–
–
Betriebstemperatur -40 °C up to +125 °C
Breite12.7 mm
Höhe7.62 mm
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–Verfügbarkeit prüfen
SPECWR-PHD Stiftleisten - Einreihig, –, –
Simu­lation–
Verfügbarkeit
–
Status
AktivProduktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.
iProduktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.
–
–
–
–
Isolationswiderstand1000 MΩ
Raster2.54 mm
Länge5.08 mm
VerpackungBeutel 
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
MontageartTHT 
–
–
–
–
–
–
–
–
Arbeitsspannung250 V (AC)
Betriebstemperatur -40 °C up to +105 °C
–
–
–
–
–
Pins2 
–
–
–
–
–
TypGerade 
Nennstrom3000 mA
–
–Verfügbarkeit prüfen
SPECWP-THRBU REDCUBE THR with internal through-hole thread, –, –
Simu­lation–
Verfügbarkeit
–
Status
AktivProduktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.
iProduktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.
–
–
–
–
–
–
–
VerpackungTape and Reel 
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
MontageartTHR 
–
–
–
–
–
–
–
–
–
Betriebstemperatur -55 °C up to +150 °C
Breite7 mm
Höhe3 mm
–
InnengewindeM3 
Gewindelänge2.5 mm
Pins4 
–
–
–
–
–
–
Nennstrom50000 mA
–
–Verfügbarkeit prüfen
750343811
SPECInductor, –, –
Simu­lation–
Verfügbarkeit
–
Status
AktivProduktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.
iProduktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.
Produktserie Inductor
–
–
–
–
–
–
Länge42 mm
VerpackungTray 
Induktivität9.5 µH
–
–
–
–
–
BauformToroid 
–
–
–
–
–
–
–
–
–
MontageartTHT 
–
–
–
–
–
–
–
Pin Länge4 mm
–
Betriebstemperatur -40 °C up to +125 °C
Breite27 mm
Höhe42 mm
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–Verfügbarkeit prüfen
750343810
SPECInductor, –, –
Simu­lation–
Verfügbarkeit
–
Status
AktivProduktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.
iProduktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.
Produktserie Inductor
–
–
–
–
–
–
Länge67.5 mm
VerpackungTray 
Induktivität340 µH
–
–
–
–
–
BauformToroid 
–
–
–
–
–
–
–
–
–
MontageartTHT 
–
–
–
–
–
–
–
Pin Länge4 mm
–
Betriebstemperatur -40 °C up to +125 °C
Breite67.5 mm
Höhe39.88 mm
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–Verfügbarkeit prüfen